Kas notiks tālāk ar servera mikroshēmām?

Šīs nedēļas konferencē Hot Chips visinteresantākie paziņojumi bija par augstākās klases procesoriem. Tie ir izstrādāti lielām Unix balstītām sistēmām, taču tie parāda, cik daudz enerģijas var nodrošināt mūsdienu augstākās klases mikroshēmas. Tās nav tādas sistēmas, kuras vairums no mums vada mūsu korporatīvo serveru plauktos vai kuras redzat liela mēroga datu centros, bet drīzāk tās, kuras lieliem uzņēmumiem vai, iespējams, augstiem uzņēmumiem nodrošina misijai kritiskas programmas. veiktspējas skaitļošanas situācijas.

Katru gadu Hot Chips ir vieta, kur šādi žetoni saņem detalizētu iepazīstināšanu. Pagājušajā gadā mēs redzējām IBM Power 7+ un zNext, Fujitsu SPARC64 X un Oracle SPARC T5, un šogad mēs uzzinājām sīkāku informāciju par z sēriju, Oracle SPARC M6, kā arī IBM Power un Fujitsu SPARC X sērijas pēctečiem..

Pats aizraujošākais no tiem bija IBM Power8, kuram būs 12 kodoli, katrs no kuriem darbosies līdz astoņiem pavedieniem, ar 512 KB SRAM 2. līmeņa kešatmiņu uz vienu serdi (6 MB kopējais L2) un 96 MB kopēju iegulto DRAM kā 3. līmeņa kešatmiņu. Daļēji tas, kas sistēmu padara tik neparastu, ir jauna atmiņas bufera mikroshēma ar nosaukumu Centaur, kurā ir 16 MB iebūvēta DRAM L4 kešatmiņā un atmiņas kontrolieris. Katra Power8 mikroshēma var izveidot savienojumu ar astoņiem no šiem (kopumā 96 MB iegultai DRAM L4 izslēgtai mikroshēmai). Ņemiet vērā, ka katram Centaur ir arī četri ātrgaitas DDR porti ar kopējo atmiņas ietilpību 1TB vienā kontaktligzdā.

Power8 būs liela mikroshēma 650 mm ² mikroshēmā, kas ražota IBM 22nm SOI procesā. (Tas pats par sevi ir ievērojams, jo IBM var būt vienīgais uzņēmums, kas komercializē šo procesu.) Salīdzinot ar iepriekšējās paaudzes Power 7+, kas tika ražots 32nm SOI procesā, Power8 vajadzētu būt vairāk nekā divreiz lielākai par atmiņas joslas platumu pie 230 GBps. IBM saka, ka katram serdeņam vajadzētu būt 1, 6 reizes lielākam par Power7 veiktspēju ar vienas vītnes lietojumprogrammām un divreiz lielāku par SMT (simetrisku vairāku vītņu) veiktspēju.

IBM ir pārgājis no patentētā interfeisa uz PCIe Gen 3 atbalstu ar savu Coherence Attach Processor Interface (CAPI), ļaujot paātrinātājiem, piemēram, FPGA (pilnībā programmējami vārtu masīvi, ko izmanto, lai paātrinātu noteiktas lietojumprogrammas), pilnīga aparatūras kešatmiņas saskaņotība. Un tā ir paziņojusi, ka tā licencēs serdeņus kā daļu no nesen paziņotā Open Power Consortium.

Uzņēmums sacīja, ka tradicionālie Power Systems klienti ir bijuši bankas, finanšu klienti un lieli mazumtirgotāji, bet runāja par darbu pie tā, lai paplašinātu lietojumus, iekļaujot lielos datus un analītiku. IBM vēl nav paziņojusi par produktu pieejamību, bet sarunā sacīja, ka tai ir "laboratorija, kas pilna ar sistēmām".

IBM arī sniedza sīkāku informāciju par savu zEC12 procesora apakšsistēmu, kas pagājušajā gadā tika priekšskatīta kā “zNext”. Sistēmas arhitektūrā, kas paredzēta izmantošanai z-sērijas lieldatoros, ietilpst līdz sešām centrālā procesora (CP) mikroshēmām, kas savienotas ar sistēmas kontrolieri (SC), un tās visas ir apvienotas vairāku mikroshēmu modulī, lai izveidotu vienu mezglu sistēma. (Katrai sistēmai var būt vairāki mezgli.) Katrā CP ir seši 5, 5 GHz serdeņi, katram ar savu L1 un L2 kešatmiņu, un 48 MB kopēja eDRAM L3 kešatmiņa, kas paredzēts 2, 75 miljardiem tranzistoru uz die, kura izmērs ir 598 mm ², kas ražots 32 nm SOI. SC ir 192 MB dalīta L4 eDRAM un sešu CP saskarnes, un tas izmanto 3, 3 miljardus tranzistoru uz izgriezuma, kura izmērs ir 526 mm ², un tas tiek ražots arī 32 nm SOI.

Uzņēmums sacīja, ka šī mikroshēma ir optimizēta ļoti virtualizētai videi, lielai viena attēla darba slodzei un lielai datu apmaiņai starp procesoriem. IBM atzīmēja, ka lieldatori tiek uzskatīti par lielāko daļu bankomātu, kredītkaršu un lielu pārtikas preču veikalu sistēmu.

Unix sistēmām Power parasti ir pret Intel Itanium, kas netika pārstāvēts šī gada izstādē, un pret SPARC balstītajiem projektiem no Oracle (pamatojoties uz Sun iegādi) un Fujitsu.

Oracle priekšskatīja savu SPARC M6, kas izmanto to pašu S3 kodolu kā iepriekšējais M5, kas bija sešu kodolu / 48 diegu dizains ar līdz 32 ligzdām, bet tam vajadzētu būt mērogam līdz lielākiem dizainparaugiem. M6 būs 12 serdeņi / 96 pavedieni ar 48 MB L3 kešatmiņu, un tas ir paredzēts mērogošanai līdz 96 ligzdām, izmantojot mikroshēmu ar nosaukumu Bixby, kas darbojas kā tilta mikroshēma, lai labāk ļautu atmiņas saskaņotību starp vairākām ligzdām. (“Bez līmes” mērogošanai tas var mērogot līdz astoņām ligzdām bez īpaša kuģa.) Piemēram, pašreizējā M5-32 sistēmā ietilpst 32 M5 SPARC procesori un 12 Bixby mikroshēmas. Arī M6, kam ir 4, 27 miljardi tranzistoru, tiks ražots ar salīdzinoši standarta 28 nm CMOS procesu.

Oracle sacīja, ka M6 ir pielāgots Oracle programmatūrai, ieskaitot tās pamata programmatūru un datu bāzu kaudzi, kā arī atmiņā esošās datu bāzes un lietojumprogrammas.

Fujitsu parādīja savu SPARC64X +, kas ir SPARC64 X pēctecis. Atkal arī tas nešķiet milzīgas pārmaiņas; tāpat kā tā priekšgājējam, tajā ir 16 serdeņi ar diviem pavedieniem katrā un 24 MB kopēja 2. līmeņa kešatmiņa, un tajā ir apmēram trīs miljardi tranzistoru, kuru diametrs ir aptuveni 600 mm ². Bet tas piedāvā augstāku veiktspēju, līdz 3, 5 GHz, un daudz augstāku maksimālo veiktspēju, Fujitsu pieprasot 448 gigaflops un 102 GBps atmiņas caurlaidspēju. Tas mērogo līdz 64 ligzdām, izmantojot četru CPU un divu šķērsstieņu mikroshēmu (kuras tā sauc par XB) celtniecības blokus. Katra kontaktligzda var atbalstīt līdz 1 TB DRAM. Viena liela izmaiņa ir tāda, ka mikroshēmu savstarpējie savienojumi tagad ir daudz ātrāki.

Fujitsu arī sauca, ko tas raksturo kā "programmatūru uz mikroshēmas" motoriem, kas izstrādāti, lai paātrinātu īpašas lietojumprogrammas, ieskaitot šifrēšanu, decimālo skaitļu bibliotēkas un datu bāzes apstrādi.

Gan Fujitsu, gan Sun runāja par gadu pieredzi, kas viņiem bija SPARC mikroshēmu projektēšanā, un apņēmās veikt turpmākus uzlabojumus.

Visi šie procesori ir vērsti uz salīdzinoši nelielām servera tirgus šķēlītēm. Bet padomājiet par pamatā esošo tehnoloģiju: atbalsts 64 vai 96 ligzdām ar terabaitu atmiņas vienā kontaktligzdā ar tādām lietām kā iegultais DRAM, ātrāki savienojumi un labāka saskaņotība. Tas viss ir diezgan pārsteidzošs un neticami spēcīgs.